专利名称：健身车发电供能装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种健身器械，尤其是一种配套在健身车上、在健身的同 时又能发电直接供能、储能的健身车发电供能装置。
背景技术：
现有的健身车主要有山地车、动感健身车、磁控健身车等，其功能就是帮
助锻炼、健身。山地健身车通过在公路或山地骑行来达到健身目的；动感健身 车通过剎车片使惯性轮减速增加阻力达到健身目的；磁控健身车主要通过磁轮 或磁片增加阻力达到健身目的。有些磁控健身车能小功率发电储能，但极限输 出功率不超过500W。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种在健身的同时又能发电，直接供给家庭各种 电器使用，并将多余电能储存在电瓶，留作其他用途的健身车发电供能装置。
本实用新型采取的技术方案是由脚蹬、可调距曲柄、链轮或二至三级变 速链轮和飞轮或五至八级变速飞轮经链条传动组成原动机；
原动机通过飞轮或五至八级变速飞轮直接或经动力传递连接惯性轮，惯性 轮可设一、二、三级，经动力传递连至发电机组成发电系统；
原动机通过与飞轮或五至八级变速飞轮或飞轮或皮带式飞轮或离合轮连为 一体的齿轮经过超越离合齿轮和上条轴及棘轮棘爪锁止装置或变速器与发条弹 簧盘连接，弹簧力矩通过操纵杆和棘轮棘爪锁止装置及上述连接方式反向输出 经过或不经过飞轮或皮带式飞轮或离合轮和链条或皮带及飞轮或皮带式飞轮或 离合轮和惯性轮通过上述的连接方式与发电机连接组成发电系统或与原动机组 成独立的发电系统。
使用本健身车发电供能装置，可直接满足厨房电器或热水器等电器的用电， 多余电能经电瓶储存可满足其余家电使用，基本实现家庭用电自给自足。若在 健身场馆多台健身使用，完全可满足场馆的用电设施，节约能源，造福社会。
以下结合附图作详细说明。
图1为本实用新型结构连接关系示意图。
图2为可调距曲柄结构示意图。 图3为行星齿轮结构示意图； 图4为内置行星齿轮变速惯性轮结构示意图。 图5为棘轮棘爪锁止装置结构示意图。 图6为惯性轮轴向磁轴承结构示意图。 图7为电磁滑差联接装置变速恒频原理方框图。 图8为健身车发电供能系统方框图。
具体实施方式
本实用新型由脚踏和可调距曲柄及链轮或外置式二至三级变速链轮和飞轮 或五至八级变速飞轮、变速器、惯性轮或车轮(可是内置行星齿轮变速的或经 过磁轴承支承的或置于真空室内的惯性轮或三种机构联为一体的惯性轮)、发条 弹簧盘、皮带式无级变速器、发电机或电磁滑差联接装置和测速发电机组成。
如
图1所示，健身车的脚蹬1和可调距曲柄2及链轮或二至三级变速链轮3 和链条4及飞轮或五至八级变速飞轮5连接，通过拨链器操纵变速组成原动机。
原动机通过飞轮或五至八级变速飞轮5直接与惯性轮12连接；或经过链轮 或皮带轮或离合轮6和链条或皮带7及飞轮或皮带式飞轮或离合轮11与惯性轮 12连接或经过也可不经过链轮或皮带轮或离合轮6和链条或皮带7及输入轴8 和变速器9及输出轴10和链轮或皮带轮或离合轮6及链条或皮带7和飞轮或皮 带式飞轮或离心式离合轮11与惯性轮12连接；或直接与输入轴8连接经过变 速器9和输出轴10及链轮或皮带轮或离合轮6和链条或皮带7及飞轮或皮带式 飞轮或离心式离合轮11与惯性轮12连接。其动力传递方式可以有以下几种
(1 )惯性轮12通过链轮或皮带轮或离合轮6和链条或皮带7，或经过皮带 轮19和电机转轴20再经过或不经电磁滑差联接装置21和测速发电机22与发 电机23连接，经过(也可不经过)链轮或皮带轮或离合轮6和输入轴8及变速
器9和输出轴10连接皮带轮19，经电磁滑差联接装置21和测速发电机22与发 电机23连接，再经过(也可不经过)另 一个变速器和离心式离合轮或皮带轮19 及电机转轴20经过(也可不经过)经电磁滑差联接装置21和测速发电机22与 发电机23连接。
(2 )惯性轮12通过链轮或皮带轮或离合轮6和链条或皮带7或经过飞轮或 皮带式飞轮或离心式离合轮11与惯性轮12连接，或经过(也可不经过)链轮 或皮带轮或离合轮6或输入轴8及变速器9和输出轴10及链轮或皮带轮或离合 轮6和链条或皮带7及飞轮(也可是皮带式飞轮或离心式离合轮)ll与第二个 惯性轮51连接，再通过链轮或皮带轮或离合轮6和链条或皮带7经过(也可不 经过) 一个或两个变速器9和离心式离合轮或皮带轮19及电机转轴20,再经过 (也可不经过)电磁滑差联接装置21和测速发电机22与发电机23连接。
(3 )第二个惯性轮51通过链轮或皮带轮或离合轮6和链条或皮带7,或经 过飞轮或皮带式飞轮或离心式离合轮11和转轴13与惯性轮12连接，或经过(也 可不经过)6和输入轴8和变速器9及输出轴10和飞轮(也可是皮带式飞轮或 离心式离合轮)11及转轴13和辅助轴承14,与经过(也可不经过)径向磁轴 承15及轴向磁轴承16支承的并置于真空室17内的第三个惯性轮52连接，并 通过链轮或皮带轮或离合轮6和链条或皮带7或联轴器18,经过(也可不经过) 一个或两个变速器9和离心式离合轮或皮带轮19及电极转轴20，经过(也可不 经过)电磁滑差联接装置21及测速发电机22与发电机23连接。
(4)如前所述，原动机在通过上述的各种传动连接方式与发电机23连接的 同时，通过与飞轮或五至八级变速飞轮5或飞轮(也可是皮带式飞轮或离心式 离合轮)11连为 一体的齿轮24和超越离合齿轮25及上条轴26和棘轮棘爪锁止 装置27或变速器9与发条弹簧盘28连接，当发条弹簧满条后，超越离合齿轮 25自动打滑停止上条，这时通过操纵杆29打开棘轮棘爪锁止装置27,发条弹 簧通过上述的连接方式反向输出力矩，经过飞轮(也可是皮带式飞轮或离心式 离合轮)11和链条或皮带7分别与惯性轮12连为一体的飞轮11经过上述的各 种连接方式与发电机23连接组成发电系统，或与原动机组成独立的发电系统。
如前所述的三个惯性轮！2或车轮可是(也可不是)内置行星齿轮变速的或
经磁轴承支承的或置于真空室内的惯性轮，或三种机构联为一体的惯性轮。
如图2所示，可调距曲柄2分为前后两部分，前曲柄31和脚踏轴螺母孔30 制为一体的曲柄套，套在与曲柄轴钉销孔35和中轴孔36制为一体的后曲柄34 外，其上端面或下端面开有一条长方形的左右两边印有移动刻度或圆凹形固定 位的开口移动槽，后曲柄34的上端面或下端面钻有两螺母孔32，通过两个内六 角沉头螺丝的连接来移动和固定。
如图3、图4所示，行星齿轮变速惯性轮的太阳轴通过两端螺母固定，和轴 挡及钢珠与一端与行星架C及另一端与内齿圈R连接的轴碗互为支承，通过太 阳轮S和四个行星轮P及内齿圈R与惯性轮连接，主动端是行星轮P通过行星 架C与皮带式飞轮或飞轮连接，另 一端是内齿圈R与皮带轮或链轮连接。
如图5所示，惯性轮12前后两端各固定嵌有环形磁体37，四个或三个磁体 38分别固定在沿A-B线和C-D线各呈90度角或沿0-D线、0-A'线、0-B'线各 呈120度角交叉连为一体的转轴支承架上，与环形磁体37相对应，组成轴向磁 轴承16。
如图6所示，棘轮棘爪操纵杆29通过按钮连杆39和按钮压簧40及曲拐棘 爪41与通过两个销钉或螺钉固定的固定座43上的半月形棘轮齿42连接，经过 曲拐44和滑轮及滑槽45和固定销46及棘爪簧47和弹簧扣48及棘爪49与棘 轮齿50连接。
如图7所示，当原动机的转速n随着蹬踏加速度而改变，经惯性轮蓄能和 变速器的变速变矩输出，电磁滑差电机的主动轴转速仏也随之改变。但与同步 发电机硬性联接的电磁滑差电机从动轴转速&则可通过与之联接的测速发电机 将转速变化信息反馈给励磁电流调节器，通过电流调节电磁滑差电机的励磁磁 场，使电磁滑差电机的主动轴与从动轴之间的转速差作相应变化，维持发电机 转速不变，而实现变速机械能到恒频电能的转换。
如图8所示，通过发电机产生的交流电或直流电，分别通过整流或逆变向 交流负荷的厨房电器、热水器供电，或向直流负荷供电或给蓄电池充电，或通 过联户并网向加氢站供能电解水制氢储能。
权利要求1. 一种健身车发电供能装置，包括健身车，其特征是由脚蹬(1)、可调距曲柄(2)、链轮或二至三级变速链轮(3)和飞轮或五至八级变速飞轮(5)经链条(4)传动组成原动机；原动机通过飞轮或五至八级变速飞轮(5)直接或经动力传递连接惯性轮(12)，惯性轮(12)可设一、二、三级，经动力传递连至发电机(23)组成发电系统。
2、 根据权利要求l所述的健身车发电供能装置，其特征是惯性轮(12)通过链轮、皮带轮或离合轮(6)和链条或皮带(7)经过离 合轮或皮带轮(19)和电机转轴(20),再经过或不经电磁滑差联接装置(21) 和测速发电机(22)与发电机(23)连接，经过或不经过链轮、皮带轮或离合 轮(6)、链条或皮带(7)和输入轴(8)及变速器(9)和输出轴(10),或再 经过或不经过变速器(9)和离合轮或皮带轮(19)及电机转轴(20),经过或 不经过电磁滑差联接装置(21)和测速发电机(2"与发电机(23)连接。
3、 根据权利要求l所述的健身车发电供能装置，其特征是惯性轮(12)通过链轮、皮带轮或离合轮(6)和链条或皮带(7)经过飞 轮或皮带式飞轮或离合轮(11)与第二个惯性轮(51)连接，或经过也可不经 过链轮、皮带轮或离合轮(6)和输入轴(8)及变速器(9)和输出轴(10)及 链轮、皮带轮或离合轮(6)和链条或皮带(7)及飞轮或皮带式飞轮或离合轮 (11)与第二个惯性轮(51)连接，再经过或不经过变速器(9)和离合轮或皮 带轮(19)及电机转轴(20),经过或不经过电磁滑差联接装置(21)和测速发 电机(22)与发电机(")连接。
4、 根据权利要求l所述的健身车发电供能装置，其特征是 第二个惯性轮(51)通过链轮、皮带轮或离合轮(6)和链条或皮带(7)或经过飞轮或皮带式飞轮或离合轮(11)和转轴U3)与第三个惯性轮(52) 连接，或经过或不经过输入轴(8)和变速器(9)及输出轴(10),和链轮、皮 带轮或离合轮(6)和链条或皮带(7)和飞轮或皮带式飞轮或离合轮(11)及转轴(13)和辅助轴承(14 )，与经过或不经过径向磁轴承(15 )和轴向磁轴承 (16)支承并置于真空室(17)内的第三个惯性轮(52)连接。
5、 根据权利要求l所述的健身车发电供能装置，其特征是 第三个惯性轮(52)通过链轮、皮带轮或离合轮(6)和链条或皮带(7)或联轴器(18)，经过离合轮或皮带轮(19)和电机转轴(20)再经过或不经过 电磁滑差联接装置(21)和测速发电机(22)与发电机(23)连接，可经过或 不经过变速器(9)和离合轮或皮带轮(19)及电机转轴(20),可经过或不经 过电磁滑差联接装置(21 )和测速发电机(22)与发电机(23)连接。
6、 根据权利要求l、 2、 3、 4或5所述的健身车发电供能装置，其特征是 三个惯性轮(12)、 (51)、 (52)或车轮可以是也可不是内置行星齿轮变速的或经磁轴承支承的或置于真空室内的惯性轮，或是三处结构联为一体的惯性 轮。
7、 根据权利要求1所述的健身车发电供能装置，其特征是 可调距曲柄(2)分为前后两部分，前曲柄(31)和脚踏轴螺母孔(30)制为一体套在与钉销孔(35)和中轴孔(36)制为一体的后曲柄(34)夕卜，通过 螺丝连接来固定或移动。
8、 根据权利要求l所述的健身车发电供能装置，其特征是惯性轮(12)的前后两端各固定嵌有环形磁体(37)，四个或三个磁体(38) 分别固定在沿A-B线和C-D线各呈90度角或沿O-D线、O-A'线、0-B'线各呈 120度角交叉连为一体的转轴支承架上，与环形磁体(37)相对应。
9、 一种健身车发电供能装置，包括健身车，其特征是由脚蹬(l)、可调距曲柄('2)、链轮或二至三级变速链轮(3)和飞轮或五 至八级变速飞轮(5 )经链条(4 )传动组成原动机；原动机通过与飞轮或五至八级变速飞轮(5)或飞轮或皮带式飞轮或离合轮 (11)连为一体的齿轮(24)经过超越离合齿轮(25)和上条轴(26)及棘轮 棘爪锁止装置(27 )或变速器(9)与发条弹簧盘(28)连接，弹簧力矩通过操 纵杆(29)和棘轮棘爪锁止装置(27)及上述连接方式反向输出经过或不经过 飞轮或皮带式飞轮或离合轮(11)和链条或皮带(7)及飞轮或皮带式飞轮或离 合轮(11)和惯性轮(12)通过上述的连接方式与发电机(23)连接组成发电 系统或与原动机组成独立的发电系统。
10、根据权利要求9所述的健身车发电供能装置，其特征是 操纵杆(29)通过按钮连杆(39)和按钮压簧(40)及曲拐棘爪(41)与 半月形棘轮齿(42)连接，经过曲拐(44)和滑轮及滑槽(45)和固定销(46) 及棘爪簧(47)和弹簧扣(48)及棘爪(49)与棘轮齿(50)连接。
专利摘要本实用新型提供了一种健身车发电供能装置，采用由脚蹬、可调距曲柄、链轮或二至三级变速链轮和飞轮或五至八级变速飞轮经链条传动组成原动机；原动机通过飞轮或五至八级变速飞轮直接或经动力传递连接惯性轮，惯性轮可设一、二、三级，经动力传递连至发电机组成发电系统。使用本健身车发电供能装置，可直接满足厨房电器或热水器等电器的用电，多余电能经电瓶储存可满足其余家电使用，基本实现家庭用电自给自足。若在健身场馆多台健身使用，完全可满足场馆的用电设施，节约能源。
文档编号F03G5/02GK201078311SQ20062009927
公开日2008年6月25日 申请日期2006年9月28日 优先权日2006年9月28日
发明者黄东海 申请人:黄东海